ジョセフソン接合とは？
じょせふそんせつごう
ジョセフソン接合とは、二つの超伝導体の間に薄い絶縁層などを挟んだ構造で、量子力学的なトンネル効果によってクーパー対が電流として流れる素子です。
ジョセフソン接合（Josephson junction）は、1962年にイギリスの物理学者ブライアン・ジョセフソンが理論的に予言し、後に実験で確認された量子力学的な現象を利用した素子です。ジョセフソンはこの業績により1973年にノーベル物理学賞を受賞しました。
構造としては、超伝導体―薄い絶縁層（または弱結合部）―超伝導体という三層構造（SIS接合）が代表的です。通常の導体では絶縁層を電子が通過することはできませんが、超伝導状態ではクーパー対（電子が対になった量子状態）が量子力学的なトンネル効果によって絶縁層を透過します。
ジョセフソン接合では二つの重要な効果が現れます。
- 直流ジョセフソン効果：電圧ゼロの状態でも超電流（位相差に依存した電流）が流れる
- 交流ジョセフソン効果：直流電圧を印加すると高周波の交流電流が発生する（周波数が電圧に正確に比例）
この特性を活かして、ジョセフソン接合は極めて精密な電圧標準・高感度磁気センサー（SQUID）・量子コンピュータの量子ビット（超伝導量子ビット）など最先端の技術に応用されています。特に量子コンピュータの分野では中心的な構成要素として注目されています。
使い方・例文
量子コンピュータの解説記事で「超伝導量子ビットにはジョセフソン接合が使われている」と説明される場面や、精密計測の研究論文で電圧標準の文脈として登場します。
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